[嵌入式]STM32串口输出字符串

串口

• 串口全称为串行接口，采用 全双工、异步通信的通信方式，一次只能传输一帧，一帧中包含 起始位、数据位（一般为 8bit ）、校验位、停止位。
• 由于采用异步通信，所以通信双方（这里是 上位机 与 STM32）必须提前说明好 字符格式（一帧中的字符格式） 和 通信速率（波特率）

步骤

1、确定 IO 口并初始化

数据进入 USB 端口之后会进入 CH340（RS232 转 TTL），接着会进入 UART1端口，根据下图选择 PA9、PA10 作为接受口和发送口

	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//输出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//无上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_9;				//引脚编号
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//输出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//无上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_10;				//引脚编号
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

2、初始化 UATR

	USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;						//波特率	
	USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;	//数据位
	USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;			//停止位
	USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;			//校验位
	USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

3、UART 中断配置

	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);		
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
	
	//配置中断优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;			//中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;		//响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//使能通道
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	

4、编写 UART 中断服务函数

void USART1_IRQHandler(void)
{
	uint16_t buf;
	//检测中断线的标志
	if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
	{
		buf = USART_ReceiveData(USART1);
		USART_SendData(USART1, buf);
		
		//判端是否将数据发送完
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
		
		//清除中断标志位
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}

5、重定向 fputc()

修改 ==fputc()==函数，将 printf() 内的内容通过串口输出给上位机，通过上位机的串口软件查看该内容

int fputc(int ch, FILE *f) 
{ 
	USART_SendData(USART1, ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	return ch; 
}

效果

上位机的串口软件每隔 500ms 接受一句“hello world”

附源码

//uart_printf.c

#include "stm32f4xx.h"  
#include <stdio.h>

int fputc(int ch, FILE *f) 
{ 
	USART_SendData(USART1, ch);
	while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
	return ch; 
}

void usart1_init(void){
	GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef 	USART_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//输出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//无上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_9;				//引脚编号
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_AF;				//输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;			//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed	= GPIO_Speed_100MHz;		//输出速率
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd 	= GPIO_PuPd_NOPULL;			//无上下拉
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_10;				//引脚编号
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600;						//波特率	
	USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;	//数据位
	USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;			//停止位
	USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;			//校验位
	USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//模式 发送 + 接收
	USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);		
	
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
	
	/* Enable and set EXTI Line0 Interrupt 配置中断优先级*/
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;			//中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;//抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;		//响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//使能通道
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
}

void delay_ms(uint16_t nms){
	//systick 的频率 21MHz 21次 1us， 21000次 1ms， 
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
	
	SysTick->CTRL = 0; 						//使能时钟
	SysTick->LOAD = 21000*nms-1; 			//计数值 
	SysTick->VAL = 0; 						//清除计数标志 
	//SysTick->CTRL |= (1<<0); 						//使能时钟
	SysTick->CTRL = 1;
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);//等待计数标志被置 1
	SysTick->CTRL = 0; 						//失能 systick
	SysTick->VAL = 0; 						//清除计数标志
}

int main()
{
	//1.串口初始化
	usart1_init();
	
	//2.进入死循环
	while(1)
	{
		printf("hello world \n");
		delay_ms(500);
	}
}

//中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
	uint16_t buf;
	//检测中断线的标志
	if( USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET )
	{
		buf = USART_ReceiveData(USART1);
		USART_SendData(USART1, buf);
		
		//判端是否将数据发送完
		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
		
		//清除中断标志位
		USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}